بررسی جریان چگالشی بخار در گذرگاه پره های یک توربین همراه با نازل ورودی مرطوب

بخار با انبساط سریع در شیپوره ها و نیز گذرگاه پره های توربین, فوق سرد می شود؛ بخار فوق سرد مستعد جوانه زایی هموژن است و فرآیند چگالش به طور معمول به صورت لحظه ای و به وسیله شوک چگالش که موجب تلفات ترمودینامیکی و آئرودینامیکی است, انجام می گیرد. به این ترتیب, با تشکیل قطرات و در نتیجه کاهش انرژی گیبز, تعادل ترمودینامیکی برقرار می شود. برای حل دوبعدی جریان گفته شده, معادلات بقا با معادلات حاکم بر تشکیل و رشد قطرات ترکیب شده و از روش تایم مارچینگ جیمسون مبنی بر حجم کنترلی و طرح مغشوش بالدوین - لوماکس استفاده شده است. برای بررسی اعتبار روش تدوین شده, توزیع فشار در امتداد مسیر یک شیپوره و نیز گذرگاه پره های یک توربین و همچنین اندازه قطرات در انتهای هر دو هندسه محاسبه و با مقادیر تجربی موجود مقایسه شده اند که برابری خوبی بین نتایج عددی و داده های تجربی گزارش شده است. با توجه به اعتبار روش تدوین شده, بررسی تئوریک برای کنترل شدت و موقعیت شوک میعان در گذرگاه پره های یک توربین از راه پاشش قطرات در ورودی انجام شده است. برای این کار یک شیپوره همگرا در بالا دست پره توربین در نظر گرفته شده است و نتایج به دست آمده از حل عددی نشان می دهند که وجود قطرات با اندازه مناسب در ورودی گذرگاه پره های توربین سبب ضعیف شدن و به تعویق افتادن شوک چگالش در گذرگاه پره ها می شود.